Фосси́лии (лат. fossilis — ископаемый, окаменелость в палеонтологии) — ископаемые остатки организмов или следы их жизнедеятельности, относящиеся к прежним геологическим эпохам.
Фоссилии предоставляют важную информацию об организмах эпохи своего образования. Их можно обнаружить при раскопках или они обнажаются в результате эрозии. Существуют методы анализа, позволяющие приблизительно определить время их образования или консервации.
История Изначально существовало мнение, что отпечатки, часто похожие на разных живых существ, а не только на раковины, были узорами, которые сформировались во время образования самих пород в результате некоего таинственного влияния звёзд или Луны. Первое известное мнение о геологическом происхождении окаменелостей высказал Леонардо да Винчи. В начале XVI в. он отмечал в своей записной книжке: Мнение о том, что эти раковины были созданы и продолжают непрерывно создаваться в местах, подобных этим, силами местной природы или силой небес... не может возникнуть в мозге, обладающем хоть сколько-нибудь заметной способностью к рассуждению. Окончательную ясность в природу окаменелостей внесли работы Роберта Гука и Нильса Стенсена.
Описание Фоссилии обычно представляют собой остатки (не путать с человеческими останками) или отпечатки животных и растений, сохранившиеся в почве, камнях, затвердевших смолах. Довольно часто таким образом сохраняются только твёрдые части тела животного — раковины, зубы, кости, которые нередко замещаются минеральным веществом. Мягкие же ткани разлагаются, однако по результатам их взаимодействия с окружающим материалом (изменению формы или химического состава) иногда можно судить о мягких тканях окаменевшего организма. К фоссилиям относят также законсервированные следы, например, ног организма на мягком песке, глине или грязи.
Под фоссилиями могут пониматься любые несовременные остатки или следы живых организмов, однако часто этот термин применяется в более узком смысле для обозначения лишь тех остатков и следов, которые встречаются в доплейстоценовых отложениях и прошли процесс фоссилизации. Такие остатки и следы также называют окаменелостями.
Фоссилизация
Фоссилизация — совокупность процессов преобразования погибших организмов в ископаемые. Она сопровождается воздействием различных факторов среды и прохождением процессов диагенеза — физических и химических преобразований, при переходе осадка в породу, в которую они включены.
После гибели организма в первую очередь происходит разрушение мягких тканей, затем — заполнение пустот скелета минеральными соединениями. Иногда пустоты скелета подвергаются пиритизации, ожелезнению, в них могут возникать друзы и включения кальцита, аметиста, флюорита, галенита и т. д. При фоссилизации скелет подвергается перекристаллизации, приводящей к устойчивым минеральным модификациям. Например, арагонитовые раковины моллюсков преобразуются в кальцитовые. Известны случаи минерализации, когда первичный химический состав скелета изменяется (псевдоморфозы). Так, известковые раковины частично или полностью замещаются водным кремнезёмом и наоборот. Иногда наблюдаются фосфатизация, пиритизация и ожелезнение минеральных и органических скелетов.
Растения при фоссилизации, как правило, подвергаются полному разрушению, оставляя т. н. отпечатки и ядра, однако их остатки обнаруживаются в ископаемом виде начиная с докембрия (фоссилизированное органическое веществоУспенский В. А., Радченко О. А., Смирнова Н. Б. О построении углефикационного преобразования фоссилизированного органического вещества по данным его химико-вещественного состава // Химия твердого топлива. 1981. № 2. С. 3-9.).
Отмершие ткани могут замещаться минеральными соединениями (псевдоморфозы), чаще всего кремнезёмом, карбонатом и пиритом. Подобное полное или частичное замещение стволов растений при сохранении внутренней структуры называется петрификация.
Типы
Субфоссилии Субфоссилии (лат. sub — под, почти) — ископаемые, у которых сохранился не только скелет, но и слабоизменённые мягкие ткани. Для растительных остатков используют термин «фитолеймы» ( — растение; — остаток). Они представлены в различной степени изменёнными растительными остатками, сохраняющими клеточную структуру. К субфоссилиям относят фитолеймы из четвертичных отложений — семена, орехи, шишки хвойных, древесина, захороненные в торфяниках.
К субфоссилиям также принадлежат уникальные находки некоторых животных, например мамонты, носороги и птицы. Консервантами в таких случаях являются вечная мерзлота, различные битумы, вулканический пепел, эоловые пески. Ранее считалось, что янтарь также является хорошим консервантом, однако в нём не сохраняются мягкие ткани. Ископаемые растения и животные в янтаре полностью сохраняют свою форму, что позволяет тщательно изучить их внешнюю морфологию. Но попытка извлечь объекты заканчивается тем, что все их содержимое рассыпается в пыль.
Субфоссилии часто рассматриваются не как разновидность фоссилий, а как равнозначная им самостоятельная категория объектов палеонтологических исследований.
Эуфоссилии Эуфоссилии, или эвфоссилии ( — хорошо) представлены целыми скелетами или их фрагментами, а также отпечатками и ядрами. Скелетные остатки имеют минеральный или органический состав. К ним относятся раковины и скелеты животных, оболочки бактерий и грибов, а также органические остатки листьев, семян, плодов, спор и пыльцы. Скелеты являются основными объектами палеонтологических исследований. Иногда используется термин «органикостенные микрофоссилии», к которым относятся оболочки бактерий и грибов, нитчатых цианобактерий, а также споры и пыльца. Размеры таких фоссилий менее 100 мкм. Многие эуфоссилии сохраняют информацию не только о мягких частях организма и его функциональных системах, таких как кровеносная, половая, проводящие пучки растений и др., но и об образе жизни и биогеохимических процессах.
Ихнофоссилии
Ихнофоссилии ( — след) — следы жизнедеятельности ископаемых организмов. Чаще всего они сохраняются в виде отпечатков, реже в виде слабообъёмных образований. К ним относятся следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных. Изучением ихнофоссилий занимается палеоихнология.
Копрофоссилии
Копрофоссилии ( — помёт, навоз) образованы продуктами жизнедеятельности ископаемых организмов. Имеют объёмный характер, сохраняются в виде валиков, конкреций, холмиков, столбиков, пластовых тел. К наиболее типичным копрофоссилиям относятся конечные продукты пищеварения позвоночных животных, непереваренные остатки других животных и растений. Обычно они представлены валиками и ленточками, обогащёнными кальцием, железом, магнием, калием и фосфором. Копрофоссилии обычно имеют более светлый или, наоборот, более тёмный цвет, нередко с красноватым оттенком, что выделяет их из окружающей породы. См. также копролиты.
Хемофоссилии
Хемофоссилии ( — химия) представлены органическими ископаемыми биомолекулами бактериального, цианобактериального, растительного и животного происхождения. Обычно сохраняют химический состав биомолекул, который позволяет определить систематическое положение ископаемого организма, но не его морфологию. Являются объектом изучения биохимии и молекулярной палеонтологии.
Наряду с субфоссилиями часто рассматриваются не как разновидность фоссилий, а как самостоятельная категория объектов палеонтологических исследований.
Научные направления Среди наук геологического цикла, изучающих фоссилии, представлены многие научные направления, среди них:
Актуопалеонтология Микропалеонтология Палеоальгология Палеоанатомия Палеоантропология Палеобиология Палеобиономия Палеобиохимия Палеоботаника Палеоихнология Палеокарпология Палеоксилология Палеолимнология Палеомикология Палеоморфология Палеонтологическая стратиграфия Палеонтология Палеонтология позвоночных Палеопалинология Палеопатология Палеопедология Палеофаунистика Палеофизиология Палеофитология Палеофлористика Палеофлюминология Палеоэкология Палеоэмбриология Фитопалеонтология Фоссилилогия Фоссилиномия Эволюционная палеонтология и другие.
См. также
Тафоценоз Танатоценоз Псевдоморфоза
Примечания
Литература
Ефремов И. А., Тафономия и геологическая летопись, кн. 1, М.—Л., 1950 (Труды Палеонтологического института АН СССР, т. 24); Криштофович А. Н., Палеоботаника, 4 изд., Л., 1957; Палеонтология беспозвоночных, М., 1962; Abel О., Vorzeitliche Lebensspuren, Jena, 1935.
Ссылки
Окаменелости: путеводная нить природы